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例析蛋白质合成抑制剂的种类和作用机制

2016-04-25 12:08阅读:
例析蛋白质合成抑制剂的种类和作用机制

影响蛋白质生物合成的物质非常多,它们可以作用于DNA复制和RNA转录,对蛋白质的生物合成起间接作用,也或以抑制蛋白质生物合成翻译过程的阻断剂。不同的蛋白质合成抑制剂具有不同的作用方式,是研究蛋白质合成机制的有用工具。
抗生素是主要的蛋白质合成抑制剂,如氯霉素、链霉素等。
不同抗生素的作用机制不同。如链霉素主要是抑制起始tRNA和非起始tRNA与核糖体的结合,导致肽链合成的提前终止。有些抗生素抑制50S大亚基肽酰转移酶的活性,如氯霉素。
某些常用的蛋白质合成抑制剂
名称
作用对象
阻断过程
影响效果
作用的细胞类型
氯霉素
50S
延伸
肽键形成
原核生物
大肠杆菌素E3
30S
起始、延伸
与mRNA结合
原核生物
放线菌酮
60S
起始,延伸
结合起始tRNA转位 (tRNA从P位释放)
真核生物
白喉毒素
eEF-2
延伸
转位
真核生物
红霉素
50S
起始
起始复合物形成
原核生物
梭链孢酸
EF-G/ eFE-2
延伸
转位
原核/真核生物
春日霉素
30S
起始
起始tRNA的结合
原核生物
嘌呤霉素
50S/60S
延伸
肽键形成 (触发链释放)
原核/真核生物
壮观霉素
30S
延伸
转位
原核生物
链霉素
30S
起始,延伸
起始tRNA结合氨酰tRNA结合 (诱发错读)
原核生物
四环素
30S
延伸,终止
氨酰tRNA的结合 RF-1和RF-2的结合
原核生物
紫霉素
50S/30S
阻断P位点
转位
原核生物
下图是一些几种抑制蛋白质合成的抗生素的结构。
例析蛋白质合成抑制剂的种类和作用机制
几种常见的抑制蛋白质合成的抗生素
嘌呤霉素
嘌呤霉素是一种蛋白质合成抑制剂,它具有与tRNA分子末端类似的结构(如图), 能够同氨基酸结合,代替氨酰化的tRNA同核糖体的A位点结合,并掺入到生长的肽链中。
例析蛋白质合成抑制剂的种类和作用机制
嘌呤霉素与苯丙氨酰tRNA3'末端结构的比较
对核糖体功能位点的研究
通过嘌呤霉素对蛋白质合成的抑制实验发现核糖体的A位点和P位点是两个独立的位点。实验分两组进行,在第一组实验中,将P位点结合有起始tRNA的核糖体与嘌呤霉素一起温育,发现嘌呤霉素与核糖体结合,并且能够同起始tRNA相互作用。在第二组实验中,将P位点结合有起始tRNA的核糖体先与氨酰-tRNA一起温育,使之形成肽键后再加入嘌呤霉素,此时加入的嘌呤霉素既不能同核糖体结合也不能与二肽酰tRNA相互作用。但是在反应体系中加入GTP和延长因子EF-G后,嘌呤霉素则又能与核糖体结合(如图)。
例析蛋白质合成抑制剂的种类和作用机制
用嘌呤霉素证明核糖体的A、P是两个独立存在的位点

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